喷雾干燥真菌色素Monascorubrin与Rubropunctatin在乳制品中作为天然着色剂的比较评估研究

《Food and Chemical Toxicology》：Comparative evaluation of spray dried fungal pigments Monascorubrin and Rubropunctatin for application as natural food colorants in dairy products

本研究系统比较了来自Monascus purpureus F1和Talaromyces purpureogenus F2的两种真菌色素（Monascorubrin和Rubropunctatin）经喷雾干燥（175°C，5%麦芽糊精）后的理化特性。结果显示：色素回收率>98%，溶解度达83%，DPPH清除率>74%，且对Vero细胞无毒性（存活率>95%）。在酸奶和冰淇淋（30 mg/mL）中应用时，色素能保持稳定性，其中Rubropunctatin呈现更鲜艳的红色（a*=43-50）。研究表明这两种色素可作为合成着色剂的天然替代品。

　　

Highlight

样本采集

从印度泰米尔纳德邦不同地区的多个地点采集土壤样本（图S1；见补充材料）。使用无菌塑料自封袋在多个位置挖掘5-10厘米深度采集样本。共从不同采集点获得25份土壤样本，每份样本约含50克土壤置于无菌袋中。采集的土壤样本被运送至实验室用于分离产色素真菌。

产色素真菌的分离及其形态学特征

从25份土壤样本中共分离出116株真菌分离株，其中两株（F1和F2）能产生显著红色色素（图S2a-d；见补充材料）。两株菌在沙氏葡萄糖琼脂上均形成绒状菌落（中心呈浅红色）并分泌红橙色可溶性色素。显微镜观察显示其具有分枝有隔菌丝：F1产生符合Monascus属特征的子囊壳，而F2则呈现帚状分生孢子梗结构（符合Talaromyces属典型形态）。

结论

本研究成功比较评估了由Monascus purpureus F1和Talaromyces purpureogenus F2产生的喷雾干燥Monascorubrin与Rubropunctatin色素，重点分析了其作为乳制品天然着色剂的理化特性、功能性和应用潜力。在175°C、5%麦芽糊精条件下喷雾干燥获得的色素具有优良的溶解性、生物活性和稳定性。5%麦芽糊精浓度最能保持酚类含量（Monascorubrin达220.2±0.8 mg GAE/g）和抗氧化活性（DPPH清除率75.9%）。细胞实验证实其在食品相关浓度（10-30 mg/mL）下无细胞毒性（存活率>95%）。在酸奶和冰淇淋中的应用表明，Rubropunctatin能赋予更鲜艳的红色（a*=43-50），且两种色素在冷藏储存15-60天内能维持产品pH、可滴定酸度和总固形物稳定。本研究为真菌色素替代合成着色剂提供了理论依据和实践方案。

作者贡献声明

Mullaiselvan Indumathi：原始文稿撰写、方法学设计、实验操作

Kanagaraj Vijayarani：可视化、验证、监督、项目管理、方法学设计、实验操作、概念构建

Haripriya Ravikumar：软件处理、形式分析、数据整理

Duraisamy Vignesh：原始文稿撰写、软件支持

Nivetha Elangovan：软件处理、方法学设计、数据整理

Prathaban Munisamy：文稿审阅、验证、资源提供、项目管理、方法学设计

生成式AI使用声明

作者声明在文稿语言编辑过程中使用了Grammarly、Chat GPT和Quilbot等AI工具。

未引用参考文献

Schoch, C. L., Seifert, K. A., Huhndorf, S., Robert, V., Spouge, J. L., Levesque, C. A., Chen, W., and Fungal Barcoding Consortium, 2012

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响研究结果的财务利益或个人关系冲突。